CN107606021B - 一种用于三维织机的减振垫 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于三维织机的减振垫，包括底座，底座上依次设有橡胶板B、箱盖、盖板、橡胶板A及顶盖，箱盖与盖板之间设有若干阻尼弹簧减振器，橡胶板B上设有钢珠。可双向隔离三维织机与地面之间干扰力。只要合理配置弹簧阻尼减振器的阵列形式和数量，就可以用于各种型式的平型和圆型三维织机。这种结构的减振垫也适用于其他工作机械，乃至大型结构物的抗震设计。

Description

一种用于三维织机的减振垫

技术领域

本发明属于机械设计与制造技术领域，涉及一种用于三维织机的减振垫。

背景技术

随着现代工业的快速发展，科学技术日新月异，各种织机的使用功率、主轴转速不断地提升，振动所造成的严重影响也随之而来。振动的定义为：“物体经过它的平衡位置所作的往复运动或某一物理量在其平衡值附近的来回变动。”机床振动是不希望产生的。这是由于振动所产生的噪声会刺激操作工人，引起疲倦，使其工作效率下降；机床零件也会过早出现疲劳破坏，安全程度、可靠性和强度下降；机床的振动还会导致被加工工件的表面粗糙度和精度降低，刀具寿命和生产率下降。因此，必须了解机床振动的规律，并尽可能加以限制，振动控制及减振技术的掌握成为各国工业发展所必须要面临的重大课题。

三维多轴织机不断革新，振动成为影响织机发展的最大问题之一。传统织机的安装采用埋地脚螺栓与厂房、建筑固定，织机运转中振动会使螺栓松动。若将织机安装在多层建筑中可以提高生产效率，降低企业固有成本，但考虑到织机产生的强烈振动容易引起楼层共振，这样可能会引发安全事故，所以对三维多轴织机的减振显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于三维织机的减振垫，可双向隔离三维织机与地面之间干扰力。

本发明所采用的技术方案是，一种用于三维织机的减振垫，包括底座，底座上依次设有橡胶板B、箱盖、盖板、橡胶板A及顶盖，箱盖与盖板之间设有若干阻尼弹簧减振器，橡胶板B上设有钢珠。

本发明的特点还在于：

其中橡胶板B包括水平设置的矩形橡胶基板，橡胶基板的其中一对侧边上分别设有竖直侧挡A，两个竖直侧挡A的内侧均设有凸台A，两个竖直侧挡A的外侧均设有凸台B，橡胶基板上均匀分布有若干球形通孔，球形通孔内设有钢珠，橡胶基板的另一对侧边中，其中一个侧边敞口，另外一个侧板上设有竖直侧挡B。

其中橡胶板B为两块，两块橡胶板B以底座的垂直轴线为中心对称设置。

其中底座的上表面设有半球形孔B，半球形孔B与钢珠的下部配合，底座的相对两侧分别设有与凸台A配合的凹槽B。

其中箱盖包括水平设置的矩形盖体，盖体的下表面上均匀分布有半球形孔A，半球形孔A与钢珠的上部配合；盖体的其中一对侧边上分别设有竖直侧挡C，两个竖直侧挡C的内侧均设有与凸台B配合的凹槽A；盖体的另一对侧边中，其中一个侧边通过螺栓连接竖直设置的端盖，另外一个侧边上设有竖直侧挡D。

其中橡胶板A和橡胶板B均为矿石粉末硫化橡胶。

其中阻尼弹簧减振器包括倒T形的弹簧座，弹簧座的竖直座体上依次设有橡胶块及圆柱状的弹簧盖，橡胶块上同轴固接有弹簧，弹簧座的竖直座体的外壁上开设有螺旋槽A，弹簧盖的外壁上开设有螺旋槽B，弹簧的上端嵌在螺旋槽A中，弹簧的下端嵌在螺旋槽B中，弹簧的外部同轴套接有圆筒状的外壳。

本发明的有益效果是，本装置中阻尼弹簧减振器主要针对三维织机法向非线性振动，(金属)弹簧与橡胶块化为一整体，这大大增强了普通弹簧减振器的阻尼，使阻尼增大数倍以上；由于弹簧与橡胶块为一整体，降低了弹簧的疲劳应力，提高了整个阻尼弹簧减振器的寿命。由于橡胶板B的存在，钢珠在半球形孔A和半球形孔B内运动具有一定复位机构的作用；对于三维织机倾斜方向的非线性振动具有沿正交坐标系法向分解的作用。最终，在减振垫的作用下，三维织机达到理想的减振效果。本发明提供的减振垫不需要地脚螺栓固定，可双向隔离三维织机与地面之间干扰力。

附图说明

图1是本发明一种用于三维织机的减振垫的爆炸结构示意图；

图2是本发明一种用于三维织机的减振垫的半剖结构示意图；

图3是本发明一种用于三维织机的减振垫中橡胶板B一侧的结构示意图；

图4是本发明一种用于三维织机的减振垫中橡胶板B另一侧的结构示意图；

图5是本发明一种用于三维织机的减振垫中底座的结构示意图；

图6是本发明一种用于三维织机的减振垫中箱盖一侧的结构示意图；

图7是本发明一种用于三维织机的减振垫中箱盖另一侧的结构示意图；

图8是本发明一种用于三维织机的减振垫中阻尼弹簧减振器的结构示意图；

图9是本发明一种用于三维织机的减振垫中阻尼弹簧减振器在箱盖7上表面的分布示意图。

图中，1.顶盖，2.橡胶板A，3.盖板，4.钢珠，5.端盖；

6.橡胶板B，6-1.橡胶基板，6-2.竖直侧挡A，6-3.凸台A，6-4.凸台B，6-5.球形通孔，6-6.竖直侧挡B；

7.箱盖，7-1.盖体，7-2.半球形孔A，7-3.竖直侧挡C，7-4.凹槽A，7-5.竖直侧挡D；

8.底座，

9.阻尼弹簧减振器，9-1.弹簧座，9-2.橡胶块，9-3.弹簧盖，9-4.弹簧，9-5.外壳；

10.半球形孔B，11.凹槽B。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明一种用于三维织机的减振垫，结构如图1、2所示，包括底座8，底座8上依次设有橡胶板B6、箱盖7、盖板3、橡胶板A2及顶盖1，箱盖7与盖板3之间设有若干阻尼弹簧减振器9，橡胶板B6上设有钢珠4。

如图3、4所示(图4相当于橡胶板B6的仰视图)，橡胶板B6包括水平设置的矩形橡胶基板6-1，橡胶基板6-1的其中一对侧边上分别设有竖直侧挡A6-2，两个竖直侧挡A6-2的内侧均设有凸台A6-3，两个竖直侧挡A6-2的外侧均设有凸台B6-4，橡胶基板6-1上均匀分布有若干球形通孔6-5，球形通孔6-5内设有钢珠4，橡胶基板6-1的另一对侧边中，其中一个侧边敞口，另外一个侧边上设有竖直侧挡B6-6。

其中橡胶板B6为两块，两块橡胶板B6以底座8的垂直轴线为中心对称设置。

如图5所示，底座8的上表面设有半球形孔B10，半球形孔B10与钢珠4的下部配合，底座8的相对两侧分别设有与凸台A6-3配合的凹槽B11。

如图6、7所示(图7相当于箱盖7的仰视图)，箱盖7包括水平设置的矩形盖体7-1，盖体7-1的下表面上均匀分布有半球形孔A7-2，半球形孔A7-2与钢珠4的上部配合；盖体7-1的其中一对侧边上分别设有竖直侧挡C7-3，两个竖直侧挡C7-3的内侧均设有与凸台B6-4配合的凹槽A7-4；盖体7-1的另一对侧边中，其中一个侧边通过螺栓连接竖直设置的端盖5，另外一个侧边上设有竖直侧挡D7-5。

其中橡胶板A2和橡胶板B6均为矿石粉末硫化橡胶。

如图8所示，阻尼弹簧减振器9包括倒T形的弹簧座9-1，弹簧座9-1的竖直座体上依次设有橡胶块9-2及圆柱状的弹簧盖9-3，橡胶块9-2上同轴固接有弹簧9-4(橡胶块9-2与弹簧9-4固接为一体)，弹簧座9-1的竖直座体的外壁上开设有螺旋槽A，弹簧盖9-3的外壁上开设有螺旋槽B，弹簧9-4的上端嵌在螺旋槽A中，弹簧9-4的下端嵌在螺旋槽B中，弹簧9-4的外部同轴套接有圆筒状的外壳9-5。

本发明一种用于三维织机的减振垫，在装配时，先将橡胶板B6与底座8进行装配，具体为，将两块橡胶板B6的敞口边分别对准底座8的相对两端，同时凹槽B11与凸台A6-3配合，使凸台A6-3可沿着凹槽B11滑动，两块橡胶板B6分别从底座8的相对两端滑向底座8的中央；然后再将橡胶箱盖7安装在橡胶板B6上，具体为，将凹槽A7-4与凸台B6-4配合，使凸台B6-4可沿着凹槽A7-4滑动，箱盖7的敞口端对准橡胶基板6-1的一端，然后滑向橡胶基板6-1的另一端，然后通过螺栓将端盖5固定在箱盖7的敞口端，对箱盖7进行封闭。每个弹簧阻尼减振器9分别通过螺钉螺栓与盖板3和箱盖7连接，最终整个减振垫成为一体。

本发明一种用于三维织机的减振垫的特点为，阻尼弹簧减振器主要针对三维织机法向非线性振动，(金属)弹簧9-4与橡胶块9-2硫化为一整体，这大大增强了普通弹簧减振器的阻尼，使阻尼增大数倍以上；由于弹簧9-4与橡胶块9-2为一整体，降低了弹簧9-4的疲劳应力，提高了整个阻尼弹簧减振器9的寿命。由于橡胶板B6的存在，钢珠4在半球形孔A7-2和半球形孔B10内运动具有一定复位机构的作用；对于三维织机倾斜方向的非线性振动具有沿正交坐标系法向分解的作用。最终，在减振垫的作用下，三维织机达到理想的减振效果。

图9(a)是阻尼弹簧减振器9以11X19矩形阵列而成的阻尼弹簧减振系统，适用于一般三维织机。

图9(b)是阻尼弹簧减振器9以织机回转坐标轴中心由内向外按6的倍数圆形阵列而成的阻尼弹簧减振系统，图9(c)是阻尼弹簧减振器9以织机回转坐标轴中心由内向外按5的倍数圆形阵列而成的阻尼弹簧减振系统，图9(b)和图9(c)适用于三维织机主回转轴线垂直于减振垫平面，例如圆织机。

图9(d)是阻尼弹簧减振器9线性阵列与圆形阵列的混合阵列的阻尼弹簧减振系统，先以X轴线性阵列出阻尼弹簧减振系统的龙骨，再以Y轴线性阵列出阻尼弹簧减振系统的肋骨，最后按照XY轴交点以4的倍数圆形阵列可得到图中阻尼弹簧减振系统。上述方案，可根据三维织机实际质心调整混合阵列的轴线交点位置，也可根据实际情况增加(减少)阻尼弹簧减振系统的肋骨，以适用于特殊的三维织机(图示仅以1根肋骨为例)。

图9(e)是阻尼弹簧减振器9线性阵列与圆形阵列带偏移角度的混合阵列阻尼弹簧减振系统，先以X、Y、Z轴线性阵列出阻尼弹簧减振系统骨架，然后以坐标轴原点按3的倍数圆形阵列得到图中阻尼弹簧减振系统。图中X、Y、Z三轴夹角互为120°，由本方案也可拓展得到正六边形混合阵列阻尼弹簧减振系统(图示仅为正六边形一角)，但最终由减振垫总体尺寸与阻尼弹簧减振器尺寸决定。

Claims (3)

1.一种用于三维织机的减振垫，其特征在于：包括底座(8)，底座(8)上依次设有橡胶板B(6)、箱盖(7)、盖板(3)、橡胶板A(2)及顶盖(1)，箱盖(7)与盖板(3)之间设有若干阻尼弹簧减振器(9)，橡胶板B(6)上设有钢珠(4)；

所述橡胶板B(6)包括水平设置的矩形橡胶基板(6-1)，橡胶基板(6-1)的其中一对侧边上分别设有竖直侧挡A(6-2)，两个竖直侧挡A(6-2)的内侧均设有凸台A(6-3)，两个竖直侧挡A(6-2)的外侧均设有凸台B(6-4)，橡胶基板(6-1)上均匀分布有若干球形通孔(6-5)，球形通孔(6-5)内设有钢珠(4)，在橡胶基板(6-1)的另一对侧边中，其中一个侧边敞口，另外一个侧板上设有竖直侧挡B(6-6)；

所述底座(8)的上表面设有半球形孔B(10)，半球形孔B(10)与钢珠(4)的下部配合，底座(8)的相对两侧分别设有与凸台A(6-3)配合的凹槽B(11)；

所述箱盖(7)包括水平设置的矩形盖体(7-1)，盖体(7-1)的下表面上均匀分布有半球形孔A(7-2)，半球形孔A(7-2)与钢珠(4)的上部配合；盖体(7-1)的其中一对侧边上分别设有竖直侧挡C(7-3)，两个竖直侧挡C(7-3)的内侧均设有与凸台B(6-4)配合的凹槽A(7-4)；盖体(7-1)的另一对侧边中，其中一个侧边通过螺栓连接竖直设置的端盖(5)，另外一个侧边上设有竖直侧挡D(7-5)；

所述阻尼弹簧减振器(9)包括倒T形的弹簧座(9-1)，弹簧座(9-1)的竖直座体上依次设有橡胶块(9-2)及圆柱状的弹簧盖(9-3)，橡胶块(9-2)上同轴固接有弹簧(9-4)，弹簧座(9-1)的竖直座体的外壁上开设有螺旋槽A，弹簧盖(9-3)的外壁上开设有螺旋槽B，弹簧(9-4)的上端嵌在所述螺旋槽A中，弹簧(9-4)的下端嵌在螺旋槽B中，弹簧(9-4)的外部同轴套接有圆筒状的外壳(9-5)。

2.根据权利要求1所述的一种用于三维织机的减振垫，其特征在于：所述橡胶板B(6)为两块，两块橡胶板B(6)以底座(8)的垂直轴线为中心对称设置。

3.根据权利要求1所述的一种用于三维织机的减振垫，其特征在于：所述橡胶板A(2)和橡胶板B(6)均为矿石粉末硫化橡胶。